CN111483023A - 一种木板搭建打钉装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种木板搭建打钉装置，包括机械臂及搭建打钉工装，所述搭建打钉工装包括：调节机构，包括调节架以及连接块，调节架通过连接块安装至机械臂上；固定机构包括固定架以及固定头，固定头安装至固定架的底部，固定头上设置有用于吸取木板的吸盘，固定架的顶部固定至调节架的一端；打钉机构包括安装架以及固定至安装架上的垂移机构、打钉枪以及夹钉机构，安装架为“L”形，安装架的顶部安装至调节架上，夹钉机构固定至安装架的底部，垂移机构带动打钉枪使打钉枪的批头插入或拔出夹钉机构，夹钉机构包括相互配合的夹块，夹块用于夹持螺钉；供钉装置通过滑道连通至夹钉机构。本装置能够实现自动搭建固定木板，提高搭建效率和质量。

Description

一种木板搭建打钉装置

技术领域

本发明涉及自动化装备领域，更具体地，涉及一种木板搭建打钉装置。

背景技术

随着社会的发展，人们越来越多的开始追求精神上的满足而非物质上的享受，因此造型奇特的工艺品或雕塑建筑越来越多的受人们的追捧。如今在公园或广场中，经常会见到由木板搭建的工艺走廊或木板雕塑等。

由于现有的自动化设备只能够完成简单的木板固定等，无法完成如此复杂且无规则的工艺品，所以该种工艺走廊或木板雕塑通常由人工一块块的搭建并由铁钉或胶水固定而成，制作一件需要花费上月甚至几个月的事件来完成，效率低下；而且该种工艺品多使用长螺钉，螺钉长度一般在40mm以上，人工打钉过程中用力不均匀会出现钉子旋进过程中会出现钉子倾斜，需要重新打钉或直接报废木板，极其费时费力。

所以，需要一种自动化的木板搭建打钉装置，能够解决上述问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种自动化木板搭建打钉的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种木板搭建打钉装置，包括机械臂及搭建打钉工装，所述搭建打钉工装安装至所述机械臂上，所述搭建打钉工装包括调节机构、固定机构、打钉机构以及供钉装置，其中：所述调节机构包括调节架以及连接块，所述调节架通过所述连接块安装至所述机械臂上；所述固定机构包括固定架以及固定头，所述固定头安装至所述固定架的底部，所述固定头上设置有用于吸取木板的吸盘，所述固定架的顶部固定至所述调节架的一端；所述打钉机构包括安装架以及固定至所述安装架上的垂移机构、打钉枪以及夹钉机构，所述安装架为“L”形，所述安装架的顶部安装至所述调节架上，所述夹钉机构固定至所述安装架的底部，所述垂移机构带动所述打钉枪使所述打钉枪的批头插入或拔出所述夹钉机构，所述夹钉机构包括相互配合的夹块，所述夹块用于夹持螺钉；所述供钉装置通过滑道连通至所述夹钉机构。

优选地，所述调节架上安装有调节轨，所述安装架滑动连接至所述调节轨上，调节电机带动所述安装架沿所述调节轨运动以远离或靠近所述固定机构。

优选地，所述固定架底部固定有连接板，所述连接板垂直于所述吸盘吸取的方向布置；所述吸盘通过弹簧连杆弹性连接至所述连接板上，所述弹簧连杆对所述吸盘施加远离所述连接板的方向的力。

优选地，所述垂移机构包括垂移推缸、垂移轨、导向杆以及固定块，所述垂移推缸的活塞杆连接至所述固定块上，所述打钉枪固定至所述固定块上，所述固定块与所述垂移轨以及所述导向杆滑动连接；所述导向杆以及所述垂移轨均垂直固定至于所述安装架的底部。

优选地，所述导向杆上套设有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧位于所述固定块与所述安装架之间。

优选地，所述安装架上设置有限位器，所述限位器与所述固定块相配合使所述批头推动螺钉的距离与螺钉的长度一致。

优选地，所述夹钉机构包括倒置“U”形的支撑板以及所述夹块，所述夹块的顶部通过扭簧铰接至所述支撑板上，两块所述夹块共同围成导向滑道，所述导向滑道包括导向部与夹紧部，所述导向部直径大于所述螺钉的螺钉头直径；所述夹紧部向下贯穿所述夹块，所述夹紧部的直径大于所述螺钉的钉身直径且小于所述螺钉头直径，所述夹紧部与所述导向部平滑过渡。

优选地，所述支撑板上安装有位置检测模块以及螺钉检测模块，所述位置检测模块设置于所述支撑板底部；所述螺钉检测模块朝向所述导向滑道的出口处；所述夹紧部的长度小于所述螺钉的钉身长度。

优选地，所述支撑板底部还设置有压紧缸，所述压紧缸朝向螺钉打入的方向布置，所述压紧缸的活塞杆顶部设置有压紧板。

优选地，所述供钉装置包括储钉盒、滑道以及漏斗，所述储钉盒固定至所述固定机构顶部，所述储钉盒与所述滑道连通；所述漏斗安装至所述支撑板上并连通至所述导向部；所述漏斗能够在所述打钉机构的带动下移动至所述滑道底部开口处。

根据本公开的一个实施例，使用本模板搭建打钉装置，能够适应各种形状规则的木板雕塑，实现自动搭建和打钉固定的动作，且可靠性高安全性高，有效提高了搭建效率，节省了劳动力。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明实施例的木板搭建打钉装置结构示意图。

图2是图1中的木板搭建打钉装置中打钉机构的结构示意图。

图3是图1中的木板搭建打钉装置的主视结构示意图。

图4是图3中的夹钉机构的剖视结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

实施例

如图1至图4所示，本实施例中的木板搭建打钉装置，包括机械臂(图中未示出)及搭建打钉工装，所述搭建打钉工装安装至所述机械臂上，所述搭建打钉工装包括调节机构1100、固定机构1200、打钉机构1300以及供钉装置1400，其中：

所述调节机构1100包括调节架1110以及连接块1120，所述调节架1110通过所述连接块1120安装至所述机械臂上；

所述固定机构1200包括固定架1210以及固定头1220，所述固定头1220安装至所述固定架1210的底部，所述固定头1220上设置有用于吸取木板3000的吸盘1221，所述固定架1210的顶部固定至所述调节架1110的一端；

所述打钉机构1300包括安装架1310以及固定至所述安装架1310上的垂移机构、打钉枪1330以及夹钉机构1340，所述安装架1310为“L”形，所述安装架1310的顶部安装至所述调节架1110上，所述夹钉机构1340固定至所述安装架1310的底部，所述垂移机构带动所述打钉枪1330使所述打钉枪1330的批头1331插入或拔出所述夹钉机构1340，所述夹钉机构1340包括相互配合的夹块1342，所述夹块1342用于夹持螺钉2000；

所述供钉装置1400通过滑道1420连通至所述夹钉机构1340。

通过本实施例该方案，机械臂带动搭建打钉工装至木板3000存放处，固定机构1200上的吸盘1221将木板3000吸起后在机械臂的带动下移动到需要安装的位置，打钉枪1330开始旋转并在打钉机构1300上的垂移机构带动下移至夹钉机构1340上，直至将螺钉2000旋入木板3000中将之固定。

在本实施例或其他实施例中，所述调节架1110上安装有调节轨1131，所述安装架1310滑动连接至所述调节轨1131上，调节电机1132带动所述安装架1310沿所述调节轨1131运动以远离或靠近所述固定机构1200。该调节电机1132例如通过螺杆与安装架1310螺纹连接，调节电机1132的旋转能够带动安装架1310移动；本设置通过调节打钉机构1300的打钉位置，使本装置能够适用于不同长度木板3000以及不同打钉位置的固定，提高了本装置的适用范围。

在本实施例或其他实施例中，所述固定架1210底部固定有连接板1211，所述连接板1211垂直于所述吸盘1221吸取的方向布置；所述吸盘1221通过弹簧连杆1212弹性连接至所述连接板1211上，所述弹簧连杆1212对所述吸盘1221施加远离所述连接板1211的方向的力。在吸盘1221吸取木板时，由于木板3000的厚度有误差以及木板3000底部碎屑的问题导致的木板3000高度有所偏差，若直接按压吸取有可能对固定机构1200造成机械性损伤，因此加设弹簧连杆1212能够起到缓冲作用，以适应木板3000厚度或高度的误差，避免机械性碰撞造成的设备损伤；本设置还能够对木板3000起到保护作用，避免固定机构1200下压力度过大造成的木板3000弯曲。

在本实施例或其他实施例中，所述垂移机构包括垂移推缸1321、垂移轨1322、导向杆1323以及固定块1324，所述垂移推缸1321的活塞杆连接至所述固定块1324上，所述打钉枪1330固定至所述固定块1324上，所述固定块1324与所述垂移轨1322以及所述导向杆1323滑动连接；所述导向杆1323以及所述垂移轨1322均垂直固定至于所述安装架1310的底部。导向杆1323以及垂移轨1322的相互配合能够对打钉枪1330的移动方向起到限定作用，避免下压过程中打钉枪1330倾斜，从而能够保持螺钉2000能够垂直于木板3000钉入。

在本实施例或其他实施例中，所述导向杆1323上套设有缓冲弹簧1325，所述缓冲弹簧1325位于所述固定块1324与所述安装架1310之间。不仅能够对打钉枪1330下移起到缓冲作用，避免速度过快造成的批头1331弯曲断裂，还能够对固定块1324的上移起到辅助推动的作用。

在本实施例或其他实施例中，所述安装架1310上设置有限位器1350，所述限位器1350与所述固定块1324相配合使所述批头1331推动螺钉2000的距离与螺钉2000的长度一致。该限位器1350例如是行程开关，将该行程开关固定至固定块1324下方的合适位置，当固定块1324碰触到之后即停止下移并上移，避免打钉枪1330下移行程过大造成的螺钉2000钉入过深。

在本实施例或其他实施例中，所述夹钉机构1340包括倒置“U”形的支撑板1341以及所述夹块1342，所述夹块1342的顶部通过扭簧(图中未示出)铰接至所述支撑板1341上，两块所述夹块1342共同围成导向滑道1343，所述导向滑道1343包括导向部1343-1与夹紧部1343-2，所述导向部1343-1直径大于所述螺钉2000的螺钉头直径；所述夹紧部1343-2向下贯穿所述夹块1342，所述夹紧部1343-2的直径大于所述螺钉2000的钉身直径且小于所述螺钉头直径，所述夹紧部1343-2与所述导向部1343-1平滑过渡。螺钉2000在落入导向滑道1343中后，螺钉的钉头会卡在导向部1343-1底部，而螺钉2000的钉身会在夹紧部1343-2中保持竖直状态，待打钉枪1330向下移动并使批头1331压紧至螺钉2000的钉头时，夹块1342会因为螺钉钉头的挤压推动而张开，使螺钉2000能够向下移动钉入木板3000中。

该实施例中的夹块1342能够起到对螺钉2000的暂时存储及导向的作用，使螺钉2000能够垂直于木板3000打入。

在本实施例或其他实施例中，所述支撑板1341上安装有位置检测模块1360以及螺钉检测模块(图中未示出)，所述位置检测模块1360例如是行程开关，位置检测模块1360设置于所述支撑板1341底部，当固定机构1200向下移动直至检测模块1360被木板3000碰触后，即证明木板3000以吸取，该模块能够检测木板3000是否位于打钉位置，且能够辅助检测机械臂移动过程中木板3000是否掉落；在木板3000到达所需位置后，固定机构1200将木板3000按压至指定位置，从而能够使位置检测模块1360按压至木板3000上进行触发，再进行打钉步骤，提高本装置的可靠性。

所述螺钉检测模块朝向所述导向滑道1343的出口处，所述夹紧部1343-2的长度小于所述螺钉2000的钉身长度，螺钉2000在进入导向滑道1343后能够向下伸出夹块1342，从而被螺钉检测模块感应到，以此判断是否有螺钉2000存在，避免打空；该螺钉检测模块例如是接近开关或者激光感应器。

在本实施例或其他实施例中，所述支撑板1341底部还设置有压紧缸1370，所述压紧缸1370朝向螺钉2000打入的方向布置，所述压紧缸1370的活塞杆顶部设置有压紧板1371。在打钉之前，首先启动压紧缸1370向下压住木板，避免木板3000在螺钉2000旋入过程中被带起并翘起，提高本装置打钉时的可靠性。

在本实施例或其他实施例中，所述供钉装置1400包括储钉盒1410、滑道1420以及漏斗1430，所述储钉盒1410固定至所述固定机构1200顶部，所述储钉盒1410与所述滑道1420连通；所述漏斗1430安装至所述支撑板1341上并连通至所述导向部1343-1；所述漏斗1430能够在所述打钉机构1300的带动下移动至所述滑道1420底部开口处。

该实施例中的储钉盒1410底部设置有出料口，该出料口通过遮挡气缸进行遮挡(图中均未示出)，通过遮挡气缸的动作使螺钉2000通过出料口进入滑道1420中，并沿滑道1420滑入漏斗1430中；储钉盒1410的布置能够适应上游的供钉机构。

本装置在使用时，机械臂带动搭建打钉工装至木板3000的存放处，固定机构1200的吸盘1221按压至木板3000上，当位置检测模块1360动作后，吸盘1221启动吸取木板3000；机械臂启动并带动木板3000到达程序设定的位置，压紧缸1370启动向下压住木板3000，启动打钉枪1330，并在垂移机构的带动下向下移动，将螺钉2000钉入木板3000中，当限位器1350动作时，停止打钉枪1330旋转，并控制垂移机构上移，关闭洗盘1221释放木板3000，完成该块木板3000的搭建打钉。

根据本实施例，使用本模板搭建打钉装置，能够适应各种形状规则的木板雕塑，实现自动搭建和打钉固定的动作，且可靠性高安全性高，有效提高了搭建效率，节省了劳动力。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种木板搭建打钉装置，包括机械臂及搭建打钉工装，所述搭建打钉工装安装至所述机械臂上，其特征在于，所述搭建打钉工装包括调节机构、固定机构、打钉机构以及供钉装置，其中：

所述调节机构包括调节架以及连接块，所述调节架通过所述连接块安装至所述机械臂上；

所述固定机构包括固定架以及固定头，所述固定头安装至所述固定架的底部，所述固定头上设置有用于吸取木板的吸盘，所述固定架的顶部固定至所述调节架的一端；

所述打钉机构包括安装架以及固定至所述安装架上的垂移机构、打钉枪以及夹钉机构，所述安装架为“L”形，所述安装架的顶部安装至所述调节架上，所述夹钉机构固定至所述安装架的底部，所述垂移机构带动所述打钉枪使所述打钉枪的批头插入或拔出所述夹钉机构，所述夹钉机构包括相互配合的夹块，所述夹块用于夹持螺钉；

所述供钉装置通过滑道连通至所述夹钉机构。

2.根据权利要求1所述的木板搭建打钉装置，其特征在于，所述调节架上安装有调节轨，所述安装架滑动连接至所述调节轨上，调节电机带动所述安装架沿所述调节轨运动以远离或靠近所述固定机构。

3.根据权利要求2所述的木板搭建打钉装置，其特征在于，所述固定架底部固定有连接板，所述连接板垂直于所述吸盘吸取的方向布置；所述吸盘通过弹簧连杆弹性连接至所述连接板上，所述弹簧连杆对所述吸盘施加远离所述连接板的方向的力。

4.根据权利要求2所述的木板搭建打钉装置，其特征在于，所述垂移机构包括垂移推缸、垂移轨、导向杆以及固定块，所述垂移推缸的活塞杆连接至所述固定块上，所述打钉枪固定至所述固定块上，所述固定块与所述垂移轨以及所述导向杆滑动连接；所述导向杆以及所述垂移轨均垂直固定至于所述安装架的底部。

5.根据权利要求4所述的木板搭建打钉装置，其特征在于，所述导向杆上套设有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧位于所述固定块与所述安装架之间。

6.根据权利要求5所述的木板搭建打钉装置，其特征在于，所述安装架上设置有限位器，所述限位器与所述固定块相配合使所述批头推动螺钉的距离与螺钉的长度一致。

7.根据权利要求6所述的木板搭建打钉装置，其特征在于，所述夹钉机构包括倒置“U”形的支撑板以及所述夹块，所述夹块的顶部通过扭簧铰接至所述支撑板上，两块所述夹块共同围成导向滑道，所述导向滑道包括导向部与夹紧部，所述导向部直径大于所述螺钉的螺钉头直径；所述夹紧部向下贯穿所述夹块，所述夹紧部的直径大于所述螺钉的钉身直径且小于所述螺钉头直径，所述夹紧部与所述导向部平滑过渡。

8.根据权利要求7所述的木板搭建打钉装置，其特征在于，所述支撑板上安装有位置检测模块以及螺钉检测模块，所述位置检测模块设置于所述支撑板底部；所述螺钉检测模块朝向所述导向滑道的出口处；所述夹紧部的长度小于所述螺钉的钉身长度。

9.根据权利要求8所述的木板搭建打钉装置，其特征在于，所述支撑板底部还设置有压紧缸，所述压紧缸朝向螺钉打入的方向布置，所述压紧缸的活塞杆顶部设置有压紧板。

10.根据权利要求7所述的木板搭建打钉装置，其特征在于，所述供钉装置包括储钉盒、滑道以及漏斗，所述储钉盒固定至所述固定机构顶部，所述储钉盒与所述滑道连通；所述漏斗安装至所述支撑板上并连通至所述导向部；所述漏斗能够在所述打钉机构的带动下移动至所述滑道底部开口处。

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